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FUNDAMENTOS DE FARMACOTÉCNICA Keline Lang Alcoometria Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir o grau alcoólico das misturas de água e álcool etílico. Distinguir os teores alcoólicos volumétrico e ponderal. Descrever a técnica de preparo de álcool a 70% (p/p) e a 77% (V/V), se- gundo o Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012). Introdução Neste capítulo, você verificará que a mistura de água e álcool etílico pode resultar em diferentes graus alcoólicos, uma vez que são destinados a produtos com funções/objetivos distintos, muitas vezes, utilizados em nosso dia a dia. Você também será capaz de definir o grau alcoólico da mistura de água e álcool etílico, assim como diferenciar o teor alcoólico volumétrico do ponderal, além de aprender como produzir álcool etílico a 77% (V/V) e álcool etílico a 70% (p/p), conforme descrito no Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012). Grau alcoólico das misturas de água e álcool etílico O álcool etílico, também chamado de etanol, é uma substância orgânica em forma líquida a 25°C que pode estar em forma anidra ou hidratada. A forma anidra é quando há o etanol e, no máximo, 1% de água, e somente a baixas temperaturas (geralmente, sob resfriamento) podemos encontrar o álcool absoluto (100%). A forma hidratada é uma mistura hidroalcoólica, ou seja, água e álcool. É a forma hidratada que nos interessa nesse momento. O álcool hidratado é utilizado na indústria farmacêutica, alcoolquímica e de bebidas, além de ser matéria-prima para combustível automotivo e produtos de limpeza. Porém, para cada utilidade dessa solução hidroalcoólica, há um grau alcoólico específico, de acordo com a função de cada produto, ou seja, para cada solução, há uma concentração diferente de álcool etílico em água, o que vai determinar o grau alcoólico de cada produto, em geral, conhecido como °GL. Para você ter uma ideia, o álcool etílico líquido para desinfecção deve estar na concentração de 77°GL (70%) — ele é produzido a partir do álcool etílico a 96°GL —, mas a função antisséptica já surge em soluções hidroalcoólicas em concentrações a partir de 40%. Aquele álcool líquido que compramos no mercado ou na farmácia está na concentração de 46 °INPM. O álcool gel possui álcool etílico mínimo de 70% (p/p), quando tem a função de saneante e, quando tem a função antisséptica degermante, a concentração é de 70% (V/V). O álcool etílico (anidro), utilizado como combustível, deve ter concentração entre 95,1° e 96 ºINPM. Já em uma cerveja industrializada, ao observar o rótulo, estará em torno de 5% em volume. A Figura 1 mostra fotos de rótulos de produtos comercializados que apresentam maneiras diferentes de representar o grau alcoólico do seu conteúdo. Figura 1. Rótulos de: (a) álcool gel para uso doméstico; (b) álcool líquido para uso doméstico; (c) vinho do Porto. a) b) c) Você percebeu as diferentes formas de escrever o grau alcoólico menciona- das anteriormente? É possível ter álcool nas concentrações: 70% (V/V), 70% Vol., 70% (p/p), 70% P, 70°GL e 70 °INPM. O grau alcoólico é a quantidade de álcool etílico em uma solução de água e etanol. Segundo a Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2010), alcoometria é a determinação do grau alcoólico ou título etanólico das misturas de água e álcool etílico. O V significa volume, ou seja, a proporção é volume/volume entre a água e o álcool etílico. O °GL significa Gay-Lussac e também determina a propor- ção V/V entre a água e o álcool etílico. Essa unidade de medida surgiu em homenagem a Louis Joseph Gay-Lussac, que foi um químico e físico francês nascido em 1778. Ele ficou conhecido pela formulação da Lei dos gases e por Alcoometria2 ter desenvolvido a Lei volumétrica, que envolve a reação entre oxigênio e hidrogênio. Com essa experiência, seu nome passou a ser usado como unidade de medida de volume de álcool, expressa em graus Gay-Lussac. A proporção peso/peso ou massa/massa entre a água e o álcool etílico é expressa por p/p ou m/m. O Grau INPM também está relacionado com a proporção peso/peso entre a água e o álcool. A sigla INPM significa Instituto Nacional de Pesos e Medidas, que determina a quantidade em gramas de álcool etílico contida em 100 g de uma mistura hidroalcoólica. Veja que você poderá determinar o teor alcoólico de uma mesma solução ou mistura em percentual de álcool em peso e em percentual de álcool em volume. Consequentemente, os teores terão valores numéricos diferentes, porém, significando o mesmo teor alcoólico. Isso é chamado de teor alcoólico volumétrico e ponderal, que você verá a seguir. Antes, você precisa saber como medir o grau alcoólico de uma solução. O instrumento que determina o grau alcoólico é um densímetro denominado al- coômetro centesimal. Ele indica o volume de álcool etílico contido em 100 volumes de uma mistura feita de álcool etílico e água (BRASIL, 2012). É composto por um tubo de vidro com certa quantidade de chumbo no fundo. Possui duas partes, o tubo e o bulbo. O tubo possui uma escala calibrada que permite a leitura da densidade, em °GL. O instrumento precisa flutuar na solução cuja densidade quer medir. Assim, grau alcoólico nada mais é do que uma densidade (relação entre massa e volume de uma substância). O deslocamento do volume do fluido em que o peso iguala-se ao alcoômetro determina a densidade da solução, que está indicada na superfície do líquido em interface ao ponto da escala do alcoômetro. Confira a Figura 2. Figura 2. Alcoômetro centesimal composto por uma graduação (escala em Gay-Lussac), indicando a composição da solução em porcentagem por volume de álcool, medida a 20ºC. Fonte: VAV/Shutterstock.com. 3Alcoometria O alcoômetro é calibrado para medir o grau alcoólico (°GL) quando a solução estiver a 20°C, ou seja, somente à temperatura de 20°C é que o valor encontrado no alcoômetro corresponderá ao valor real. A temperatura pode alterar o grau alcoólico de uma solução hidroalcoólica. Isso ocorre porque a temperatura interfere na densidade dos líquidos, e o grau alcoólico nada mais é do que a determinação da densidade da mistura hidroalcoólica. Essa influência ocorre porque, quando o líquido é aquecido, as moléculas ou os átomos agitam-se, e isso altera o espaço em que se encontram, ou seja, o seu volume. Como a densidade é uma relação entre volume e massa (d = m/v) em que o volume é variável, mas a massa é fixa, quanto maior a temperatura, maior o volume e, portanto, menor a densidade. No caso de a temperatura da solução água e etanol estar diferente de 20°C, será necessário fazer uma correção (BRASIL, 2012), o que você verá neste capítulo. Teor alcoólico volumétrico e ponderal Você já pôde notar que o grau alcoólico é representado de várias maneiras. Isso está relacionado com o fato de o teor alcoólico de uma solução hidroalcoólica ser volumétrico ou ponderal. A seguir, veja as diferenças entre eles, conforme o Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012). Teor alcoólico volumétrico O título alcoométrico volumétrico ou teor alcoólico volumétrico de uma mistura de água e álcool é expresso pelo número de volumes de etanol a 20ºC contido em 100 volumes dessa mistura nessa mesma temperatura. Ele é expresso em % (V/V) ou % Volume. A graduação alcoólica °GL, denominada Gay-Lussac, possui a mesma função do teor alcoólico volumétrico, ou seja, determina o grau alcoólico somente da concentração do álcool, em volume, também chamada de força real das misturas de água e álcool. O Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012) deter- mina que a força real de um álcool é o grau indicado pelo alcoômetro centesimal à temperatura de 15°C. A força é dita aparente quando a temperatura está acima ou abaixo de 15°C. Alcoometria4 Perceba que as determinações do alcoômetro são exatas somente para uma mistura à temperatura de 20°C, na qual o instrumento foigraduado. Porém, a força real é determinada em 15°C, ou seja, para fazer uma solução hidroalcoólica de teor alcoólico conhecido, é necessário saber a temperatura do álcool que vai ser utilizado e corrigir o grau alcoólico encontrado utilizando o quadro da força real dos líquidos espirituosos, descrita a seguir. Pela Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2010), espírito é a forma farmacêutica líquida alcoólica ou hidroalcoólica que contém princípios aromáticos ou medicamentosos, geralmente, na proporção de 5% (p/V). O Quadro 1 apresenta a força real dos líquidos espirituosos (BRASIL, 2012, p. 215). Você sabe como utilizar os dados do quadro? Faça a leitura da temperatura do álcool etílico e do ambiente que irá utilizá-lo e saiba exatamente o grau alcoólico, em °GL, do álcool que tem em mãos. Se o líquido estiver em determinada temperatura (no momento da medida) e for avaliado posteriormente (ou em outro ambiente/sala/ laboratório), a temperatura do ambiente pode modificar os resultados da avaliação (BRASIL, 2012). https://goo.gl/gqEFMj 5Alcoometria Te m p . ° C 56 c 57 c 58 c 59 c 60 c 61 c 62 c 63 c 6 4 c 65 c 6 6c 67 c 68 c 69 c 70 c 30 ° 50 ,6 51 ,6 52 ,6 53 ,6 54 ,7 55 ,7 56 ,7 57 ,8 58 ,8 59 ,9 60 ,9 61 ,9 63 ,0 64 ,0 65 ,0 29 ° 51 ,0 52 ,0 53 ,0 54 ,0 55 ,0 56 ,0 57 ,1 58 ,1 59 ,2 60 ,2 61 ,2 62 ,3 63 ,3 64 ,3 65 ,4 28 ° 51 ,3 52 ,3 53 ,3 54 ,4 55 ,4 56 ,4 57 ,5 58 ,5 59 ,5 60 ,6 61 ,6 62 ,6 63 ,7 64 ,7 65 ,7 27 ° 51 ,7 52 ,7 53 ,7 54 ,8 55 ,8 56 ,8 57 ,8 58 ,9 59 ,9 60 ,9 61 ,9 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 26 ° 52 ,0 53 ,0 54 ,0 55 ,1 56 ,1 57 ,1 58 ,1 59 ,2 60 ,2 61 ,3 62 ,3 63 ,3 64 ,3 65 ,3 66 ,4 25 ° 52 ,4 53 ,4 54 ,4 55 ,5 56 ,5 57 ,5 58 ,5 59 ,5 60 ,6 61 ,6 62 ,6 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 24 ° 52 ,8 53 ,8 54 ,8 55 ,8 56 ,8 57 ,9 58 ,9 59 ,9 61 ,0 62 ,0 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 67 ,1 23 ° 53 ,1 54 ,1 55 ,1 56 ,1 57 ,1 58 ,2 59 ,2 60 ,2 61 ,3 62 ,3 63 ,3 64 ,3 65 ,4 66 ,4 67 ,4 22 ° 53 ,5 54 ,5 55 ,5 56 ,5 57 ,5 58 ,5 59 ,5 60 ,6 61 ,6 62 ,7 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 67 ,8 21 ° 53 ,9 54 ,9 55 ,9 56 ,9 57 ,9 58 ,9 59 ,9 61 ,0 62 ,0 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 67 ,0 68 ,1 20 ° 54 ,2 55 ,2 56 ,2 57 ,2 58 ,2 59 ,3 60 ,3 61 ,3 62 ,3 63 ,3 64 ,3 65 ,4 66 ,4 67 ,4 68 ,4 19 ° 54 ,6 55 ,6 56 ,6 57 ,6 58 ,6 59 ,6 60 ,6 61 ,6 62 ,7 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 67 ,7 68 ,7 18 ° 54 ,9 55 ,9 56 ,9 57 ,9 58 ,9 59 ,0 61 ,0 62 ,0 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 67 ,0 68 ,0 69 ,0 17 ° 55 ,3 56 ,3 57 ,3 58 ,3 59 ,3 60 ,3 61 ,3 62 ,2 63 ,3 64 ,3 65 ,3 66 ,3 67 ,3 68 ,3 69 ,3 Q u ad ro 1 . F or ça re al d os lí qu id os e sp iri tu os os (C on tin ua ) Alcoometria6 Te m p . ° C 56 c 57 c 58 c 59 c 60 c 61 c 62 c 63 c 6 4 c 65 c 6 6c 67 c 68 c 69 c 70 c 16 ° 55 ,6 56 ,6 57 ,6 58 ,6 59 ,6 60 ,7 61 ,7 62 ,7 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 67 ,7 68 ,7 69 ,7 15 ° 56 ,0 57 ,0 58 ,0 59 ,0 60 ,0 61 ,0 62 ,0 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 67 ,0 68 ,0 69 ,0 70 ,0 14 ° 56 ,3 57 ,3 58 ,3 59 ,3 60 ,3 61 ,3 62 ,3 63 ,3 64 ,3 65 ,3 66 ,3 67 ,3 68 ,3 69 ,3 70 ,3 13 ° 56 ,7 57 ,7 58 ,7 59 ,7 60 ,7 61 ,7 62 ,7 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 67 ,7 68 ,7 69 ,6 70 ,6 12 ° 57 ,0 58 ,0 59 ,0 60 ,0 61 ,0 62 ,0 63 ,0 64 ,0 65 ,0 66 ,0 67 ,0 68 ,0 69 ,0 70 ,0 71 ,0 11 ° 57 ,4 58 ,4 59 ,4 60 ,4 61 ,4 62 ,4 69 ,4 64 ,4 65 ,4 66 ,4 67 ,3 68 ,3 69 ,3 70 ,3 71 ,3 10 ° 57 ,8 58 ,8 59 ,7 60 ,7 61 ,7 62 ,7 63 ,7 64 ,7 65 ,7 66 ,7 67 ,6 68 ,6 69 ,6 70 ,6 71 ,6 71 c 72 c 73 c 74 c 75 c 76 c 77 c 78 c 79 c 80 c 81 c 82 c 83 c 8 4 c 85 c 30 ° 66 ,1 67 ,1 68 ,2 69 ,2 70 ,3 71 ,3 72 ,3 73 ,3 74 ,4 75 ,4 76 ,4 77 ,5 78 ,6 79 ,6 80 ,6 29 ° 66 ,4 67 ,4 68 ,5 69 ,5 70 ,6 71 ,6 72 ,6 73 ,7 74 ,7 75 ,7 76 ,7 77 ,8 78 ,9 79 ,9 80 ,9 28 ° 66 ,8 67 ,8 68 ,8 69 ,9 70 ,9 71 ,9 73 ,0 74 ,0 75 ,0 76 ,0 77 ,1 78 ,1 79 ,2 80 ,2 81 ,2 27 ° 67 ,1 68 ,1 69 ,2 70 ,2 71 ,2 72 ,2 73 ,3 74 ,3 75 ,3 76 ,3 77 ,4 78 ,4 79 ,5 80 ,5 81 ,5 26 ° 67 ,4 68 ,4 69 ,5 70 ,5 71 ,5 72 ,5 73 ,6 74 ,6 75 ,6 76 ,7 77 ,7 78 ,7 79 ,8 80 ,8 81 ,8 25 ° 67 ,8 68 ,8 69 ,8 70 ,8 71 ,8 72 ,8 73 ,9 74 ,9 76 ,0 77 ,0 78 ,0 79 ,0 80 ,1 81 ,1 82 ,1 Q u ad ro 1 . F or ça re al d os lí qu id os e sp iri tu os os (C on tin ua çã o) (C on tin ua ) 7Alcoometria Te m p . ° C 56 c 57 c 58 c 59 c 60 c 61 c 62 c 63 c 6 4 c 65 c 6 6c 67 c 68 c 69 c 70 c 24 ° 68 ,1 69 ,1 70 ,1 71 ,2 72 ,2 73 ,2 74 ,2 75 ,5 76 ,6 77 ,6 78 ,6 79 ,6 80 ,7 81 ,7 82 ,7 23 ° 68 ,4 69 ,4 70 ,5 71 ,5 72 ,5 73 ,5 74 ,5 75 ,2 76 ,3 77 ,3 78 ,3 79 ,3 80 ,4 81 ,4 82 ,4 22 ° 68 ,8 69 ,8 70 ,8 71 ,8 72 ,8 73 ,8 74 ,8 75 ,9 76 ,9 77 ,9 78 ,9 79 ,9 81 ,0 82 ,0 83 ,0 21 ° 69 ,1 70 ,1 71 ,1 72 ,1 73 ,1 74 ,1 75 ,2 76 ,2 77 ,2 78 ,2 79 ,2 80 ,2 81 ,3 82 ,3 83 ,3 20 ° 69 ,4 70 ,4 71 ,4 72 ,4 73 ,4 74 ,4 75 ,5 76 ,5 77 ,5 78 ,5 79 ,5 80 ,5 81 ,6 82 ,6 83 ,6 19 ° 69 ,7 70 ,7 71 ,7 72 ,7 73 ,7 74 ,7 75 ,8 76 ,8 77 ,8 78 ,8 79 ,8 80 ,8 81 ,9 82 ,9 83 ,9 18 ° 70 ,0 71 ,0 72 ,0 73 ,0 74 ,0 75 ,1 76 ,1 77 ,1 78 ,1 79 ,1 80 ,1 81 ,1 82 ,1 83 ,1 84 ,1 17 ° 70 ,3 71 ,3 72 ,3 73 ,3 74 ,3 75 ,4 76 ,4 77 ,4 78 ,4 79 ,4 80 ,4 81 ,4 82 ,4 83 ,4 84 ,4 16 ° 70 ,7 71 ,7 72 ,7 73 ,7 74 ,7 75 ,7 76 ,7 77 ,7 78 ,7 79 ,7 80 ,7 81 ,7 82 ,7 83 ,7 84 ,7 15 ° 71 ,0 72 ,0 73 ,0 74 ,0 75 ,0 76 ,0 77 ,0 78 ,0 79 ,0 80 ,0 81 ,0 82 ,0 83 ,0 84 ,0 85 14 ° 71 ,3 72 ,3 73 ,3 74 ,3 75 ,3 76 ,3 77 ,3 78 ,3 79 ,3 80 ,3 81 ,3 82 ,3 83 ,3 84 ,3 85 ,3 13 ° 71 ,6 72 ,6 73 ,6 74 ,6 75 ,6 76 ,6 77 ,6 78 ,6 79 ,6 80 ,6 81 ,6 82 ,6 83 ,6 84 ,6 85 ,5 12 ° 72 ,0 72 ,9 73 ,9 74 ,9 75 ,9 76 ,9 77 ,9 78 ,9 79 ,9 80 ,9 81 ,9 82 ,9 83 ,9 84 ,8 85 ,8 11 ° 72 ,3 73 ,2 74 ,2 75 ,2 76 ,2 77 ,2 78 ,2 79 ,2 80 ,2 81 ,2 82 ,2 83 ,1 84 ,1 85 ,1 86 ,1 Q u ad ro 1 . F or ça re al d os lí qu id os e sp iri tu os os (C on tin ua çã o) (C on tin ua ) Alcoometria8 Te m p . ° C 56 c 57 c 58 c 59 c 60 c 61 c 62 c 63 c 6 4 c 65 c 6 6c 67 c 68 c 69 c 70 c 10 ° 72 ,6 73 ,5 74 ,5 75 ,5 76 ,5 77 ,5 78 ,5 79 ,5 80 ,5 81 ,5 82 ,4 83 ,4 84 ,4 85 ,4 86 ,4 86 c 87 c 88 c 89 c 90 c 91 c 92 c 93 c 94 c 95 c 96 c 97 c 98 c 99 c 10 0 c 30 ° 81 ,7 82 ,7 83 ,8 84 ,9 86 87 ,1 88 ,2 89 ,3 90 ,4 91 ,5 92 ,7 93 ,8 95 96 ,1 97 ,7 29 ° 82 83 84 ,1 85 ,1 86 ,2 87 ,3 88 ,4 89 ,5 8 90 ,6 91 ,7 92 ,9 94 ,1 95 ,2 96 ,3 97 ,5 28 ° 82 ,3 83 ,3 84 ,4 85 ,4 86 ,5 87 ,6 88 ,7 89 ,8 90 ,9 92 93 ,2 94 ,3 95 ,4 96 ,5 97 ,7 27 ° 82 ,6 83 ,6 84 ,7 85 ,7 86 ,7 87 ,9 89 90 ,1 91 ,1 92 ,2 93 ,4 94 ,5 95 ,6 96 ,7 97 ,9 26 ° 82 ,9 83 ,9 84 ,9 86 87 ,1 88 ,2 89 ,2 90 ,3 91 ,4 92 ,5 93 ,6 94 ,7 95 ,8 96 ,9 98 ,1 25 ° 83 ,2 84 ,3 85 ,2 86 ,3 87 ,4 88 ,4 89 ,5 90 ,6 91 ,6 92 ,7 93 ,8 94 ,9 96 97 ,1 98 ,2 24 ° 83 ,5 84 ,5 85 ,5 86 ,5 87 ,6 88 ,7 89 ,7 90 ,8 91 ,9 93 94 ,1 95 ,2 96 ,2 97 ,3 98 ,4 23 ° 83 ,8 84 ,8 85 ,8 86 ,8 87 ,9 89 90 91 ,1 92 ,1 93 ,2 94 ,3 95 ,4 96 ,5 97 ,5 98 ,6 22 ° 84 85 86 ,1 87 ,1 88 ,2 89 ,2 90 ,2 91 ,3 92 ,4 93 ,4 94 ,5 95 ,6 96 ,7 97 ,7 98 ,8 21 ° 84 ,3 85 ,3 86 ,4 87 ,4 88 ,4 89 ,5 90 ,5 91 ,6 92 ,6 93 ,7 94 ,7 95 ,8 96 ,9 97 ,9 99 20 ° 84 ,6 85 ,6 86 ,6 87 ,7 88 ,7 89 ,7 90 ,8 91 ,8 92 ,9 93 ,9 95 96 97 ,1 98 ,1 99 ,1 Q u ad ro 1 . F or ça re al d os lí qu id os e sp iri tu os os (C on tin ua çã o) (C on tin ua ) 9AlcoometriaFo nt e: A da pt ad o de B ra si l ( 20 12 , p . 2 15 ). Te m p . ° C 56 c 57 c 58 c 59 c 60 c 61 c 62 c 63 c 6 4 c 65 c 6 6c 67 c 68 c 69 c 70 c 19 ° 84 ,9 85 ,9 86 ,9 87 ,9 88 ,9 90 91 ,1 92 ,1 93 ,1 94 ,1 95 ,2 96 ,2 97 ,3 98 ,3 99 ,3 18 ° 85 ,2 86 ,2 87 ,2 88 ,2 89 ,2 90 ,2 91 ,3 92 ,3 93 ,3 94 ,3 95 ,4 96 ,4 97 ,4 98 ,5 99 ,5 17 ° 85 ,4 86 ,4 87 ,4 88 ,4 89 ,5 90 ,5 91 ,5 92 ,6 93 ,6 94 ,6 95 ,6 96 ,6 97 ,6 98 ,7 99 ,7 16 ° 85 ,7 86 ,7 87 ,7 88 ,7 89 ,7 90 ,8 91 ,8 92 ,8 93 ,8 94 ,8 95 ,8 96 ,7 97 ,8 98 ,8 99 ,8 15 ° 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 10 0 14 ° 86 ,3 87 ,3 88 ,2 89 ,2 90 ,2 91 ,2 92 ,2 93 ,2 94 ,2 95 ,2 96 ,2 97 ,2 98 ,2 99 ,2 13 ° 86 ,5 87 ,5 88 ,5 89 ,5 90 ,5 91 ,5 92 ,5 93 ,5 94 ,4 95 ,4 96 ,4 97 ,4 98 ,4 99 ,3 12 ° 86 ,8 87 ,8 88 ,7 89 ,7 90 ,7 91 ,7 92 ,7 93 ,7 94 ,7 95 ,6 96 ,6 97 ,6 98 ,5 99 ,5 11 ° 87 ,1 88 89 90 91 92 92 ,9 93 ,9 94 ,9 95 ,8 96 ,8 97 ,8 98 ,7 99 ,7 10 ° 87 ,4 88 ,3 89 ,3 90 ,2 91 ,2 92 ,2 93 ,2 94 ,2 95 ,1 95 97 98 98 ,9 99 ,9 Q u ad ro 1 . F or ça re al d os lí qu id os e sp iri tu os os (C on tin ua çã o) Alcoometria10 Com isso, siga os passos a seguir. 1. A primeira linha horizontal do quadro indica a força aparente, ou seja, o volume centesimal aparente de álcool (grau alcoólico aparente), marcado pelo alcoômetro em °GL. Nesse caso, o quadro apresenta números como, por exemplo, 56c, que é o mesmo que 56°GL. Esse valor é o que está descrito no rótulo do álcool etílico que você tem em mãos e que confirmou o grau alcoólico no alcoômetro. 2. A primeira linha vertical da esquerda indica a temperatura aparente, compreendida entre 10 e 30°C, ou seja, essa é a temperatura que você encontrou no álcool etílico, utilizando um termômetro, antes de fazer a preparação. Ao cruzar as linhas vertical (temperatura aparente) e horizontal (grau alcoólico aparente) do Quadro 1, você encontrará a Força Real ou o volume centesimal real do álcool em análise à temperatura de 15°C em °GL. Se você possui em mãos um álcool etílico a uma temperatura de 19°C (temperatura aparente) e grau alcoólico de 96°GL (grau alcoólico aparente: 96c), ao realizar o cruza- mento desses dados no Quadro 1, encontrará o grau alcoólico real de 95,2°GL. Você precisará desse valor real do grau alcoólico para produzir o álcool na graduação que desejar. Neste capítulo, você aprenderá como produzir um álcool a 77°GL (V/V). Teor alcoólico ponderal O título alcoométrico ponderal é expresso pela relação entre a massa de etanol contida em uma mistura de água e etanol e sua massa total. Ele é expresso em % (m/m) ou % (p/p). Esse teor alcoólico também é conhecido por grau INPM. Portanto, o grau alcoólico é representado pela quantidade em gramas de álcool etílico em 100 gramas de uma mistura hidroalcoólica. 11Alcoometria Como produzir um álcool utilizando a relação entre a massa do álcool e a massa da mistura água-álcool? Primeiramente, consulte o Quadro 1 sobre a força real dos líquidos espirituosos para determinar o grau alcoólico real do álcool etílico a partir das informações que já possui em mãos, ou seja, você sabe o grau alcoólico aparente, que é o descrito no rótulo do álcool etílico, e a temperatura aparente, que é a temperatura desse álcool medida com um termômetro. Para determinar o grau alcoólico ponderal do álcool etílico, será necessário utilizar o Quadro 2 com os valores do grau do alcoômetro centesimal. Para isso, talvez seja necessário aproximar o valor que encontrou no Quadro 1 para um correspondente no Quadro 2 como, por exemplo: encontrou 94,7°GL (Quadro 1), porém será necessário utilizar o valor de 95°GL. Cruze as colunas 1 e 3 do Quadro 2, descritas a seguir, considerando 95°GL como 95c. O Quadro 2 indicará o título ponderal do álcool em g. Você precisará desse valor de título ponderal do álcool, encontrado no Quadro 2, para produzir o álcool na graduação que desejar. Técnica de preparo de álcool a 70% (p/p) e a 77% (V/V) O primeiro Formulário Nacional foi criado em 2005 pela Comissão da Farmacopeia Brasileira, composta por profi ssionais da área. Trata-se de um documento direcionado às farmácias magistrais e aos centros universitários. O objetivo desse formulário é apresentar formulações de uso conhecido importantes à saúde pública, portanto, largamente prescritas. Essas formulações apresentadas passaram por um processo de revisão de literatura para evitar qualquer tipo de incompatibilidade entre seus componentes e, para isso, todas foram manipuladas e testadas em laboratórios, para que pudessem proporcionar produtos de qualidade, desde que seguidas as determinações contidas nas respectivas monografi as (BRASIL, 2012). Alcoometria12 G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o 10 0 C 0, 79 4 33 10 0, 00 0 50 C 0, 93 4 37 42 ,5 06 99 C 0, 79 9 26 98 ,3 89 49 C 0, 93 6 29 41 ,5 71 98 C 0, 80 3 90 96 ,8 33 48 C 0, 93 8 17 40 ,6 41 97 C 0, 80 8 29 95 ,3 24 47 C 0, 94 0 02 39 ,7 16 96 C 0, 81 2 46 93 ,8 59 46 C 0, 94 1 83 38 ,7 96 95 C 0, 81 6 41 92 ,4 30 45 C 0, 94 3 61 37 ,8 81 94 C 0, 82 0 20 91 ,0 35 44 C 0, 94 5 35 36 ,9 05 93 C 0, 82 3 85 89 ,6 66 43 C 0, 94 7 05 36 ,0 66 92 C 0, 82 7 38 88 ,3 25 42 C 0, 94 8 72 35 ,16 5 91 C 0, 83 0 81 87 ,0 04 41 C 0, 95 0 36 34 ,2 69 90 C 0, 83 4 15 85 ,7 03 40 C 0, 95 1 96 33 ,3 77 89 C 0, 83 7 41 84 ,4 21 39 C 0, 95 3 50 32 ,4 90 88 C 0, 84 0 60 83 ,15 6 38 C 0, 95 4 99 31 ,6 07 Q u ad ro 2 . V al or es d o gr au d o al co ôm et ro c en te si m al d e 10 0 a 2, e m v ol um e (° G L) , a re sp ec tiv a de ns id ad e da m is tu ra a lc oó lic a a 15 °C e o tí tu lo p on de ra l (C on tin ua ) 13Alcoometria G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o 87 C 0, 84 3 72 81 ,9 07 37 C 0, 95 6 45 30 ,7 28 86 C 0, 84 6 78 80 ,6 73 36 C 0, 95 7 86 29 ,8 54 85 C 0, 84 9 79 79 ,4 52 35 C 0, 95 9 23 28 ,9 83 84 C 0, 85 2 75 78 ,2 45 34 C 0, 95 0 55 28 ,11 6 83 C 0, 85 5 67 77 ,0 50 33 C 0, 96 1 83 27 ,2 53 82 C 0, 85 8 54 75 ,8 67 32 C 0, 96 3 07 26 ,3 93 81 C 0, 86 1 37 74 ,6 96 31 C 0, 96 4 28 25 ,5 36 80 C 0, 86 4 16 73 ,5 35 30 C 0, 96 5 45 24 ,6 83 79 C 0, 86 6 92 72 ,3 85 29 C 0, 96 6 59 23 ,8 32 78 C 0, 86 9 65 71 ,2 44 28 C 0, 96 7 69 22 ,9 84 77 C 0, 87 2 34 70 ,11 4 27 C 0, 96 8 76 22 ,13 8 76 C 0, 87 5 00 68,9 93 26 C 0, 96 9 81 21 ,2 95 Q u ad ro 2 . V al or es d o gr au d o al co ôm et ro c en te si m al d e 10 0 a 2, e m v ol um e (° G L) , a re sp ec tiv a de ns id ad e da m is tu ra a lc oó lic a a 15 °C e o tí tu lo p on de ra l (C on tin ua ) (C on tin ua çã o) Alcoometria14 G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o 75 C 0, 87 7 63 67 ,8 81 25 C 0, 97 0 84 20 ,4 55 74 C 0, 88 0 22 66 ,7 79 24 C 0, 97 1 85 19 ,6 16 73 C 0, 88 2 78 65 ,6 86 23 C 0, 97 2 86 18 ,7 79 72 C 0, 88 5 31 64 ,6 01 22 C 0, 97 3 87 17 ,9 44 71 C 0, 88 7 81 63 ,5 24 21 C 0, 97 4 87 17 ,11 1 70 C 0, 89 0 29 62 ,4 55 20 C 0, 97 5 87 16 ,2 79 69 C 0, 89 2 74 61 ,3 94 19 C 0, 97 6 88 15 ,4 49 68 C 0, 89 5 16 60 ,3 40 18 C 0, 97 7 90 14 ,6 21 67 C 0, 89 7 55 59 ,2 95 17 C 0, 97 8 92 13 ,7 94 66 C 0, 89 9 91 58 ,2 57 16 C 0, 97 9 95 12 ,9 69 65 C 0, 90 2 24 57 ,2 26 15 C 0, 98 1 00 12 ,14 5 64 C 0, 90 4 54 56 ,2 02 14 C 0, 98 2 06 11 ,3 24 Q u ad ro 2 . V al or es d o gr au d o al co ôm et ro c en te si m al d e 10 0 a 2, e m v ol um e (° G L) , a re sp ec tiv a de ns id ad e da m is tu ra a lc oó lic a a 15 °C e o tí tu lo p on de ra l (C on tin ua ) (C on tin ua çã o) 15Alcoometria Fo nt e: A da pt ad o de B ra si l ( 20 12 , p . 2 13 ). G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o G ra u c en te si m al , o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em v o lu m e D en si d ad e a 15 °C d a m is tu ra d e ág u a e ál co o l ab so lu to Tí tu lo p o n d er al o u c en té si m o s d e ál co o l a b so lu to em p es o 63 C 0, 90 6 82 55 ,18 5 13 C 0, 98 3 14 10 ,5 03 62 C 0, 90 9 07 54 ,17 4 12 C 0, 98 4 24 9, 68 4 61 C 0, 91 1 30 53 ,17 0 11 C 0, 98 5 37 8, 86 7 60 C 0, 91 3 51 52 ,17 2 10 C 0, 98 6 52 8, 04 2 59 C 0, 91 5 69 51 ,18 0 9 C 0, 98 7 70 7, 23 7 58 C 0, 91 7 84 50 ,3 13 8 C 0, 98 8 91 6, 42 6 57 C 0, 91 9 97 49 ,2 15 7 C 0, 99 0 16 5, 61 5 56 C 0, 92 2 09 48 ,2 41 6 C 0, 99 1 45 4, 81 3 55 C 0, 92 4 20 47 ,2 71 5 C 0, 99 2 77 4, 00 0 54 C 0, 92 6 30 46 ,3 07 4 C 0, 99 4 13 3, 19 6 53 C 0, 92 8 37 45 ,3 48 3 C 0, 99 5 52 2, 39 4 52 C 0, 93 0 42 44 ,3 94 2 C 0, 99 6 95 1, 59 3 Q u ad ro 2 . V al or es d o gr au d o al co ôm et ro c en te si m al d e 10 0 a 2, e m v ol um e (° G L) , a re sp ec tiv a de ns id ad e da m is tu ra a lc oó lic a a 15 °C e o tí tu lo p on de ra l (C on tin ua çã o) Alcoometria16 Acesse o link a seguir, do Portal da Anvisa, para ter acesso ao Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012). https://goo.gl/gqEFMj As monografias descrevem diversos itens necessários para o desenvolvimento da formulação, como sinonímia, forma farmacêutica, formulação, orientações para o preparo, embalagem e armazenamento, advertências, indicações, modo de usar e até exemplos. Nesse formulário nacional, há monografias sobre o álcool etílico a 77% (V/V) e o álcool etílico a 70% (p/p), ambos com função antisséptica/desinfetante. Vamos aprender como produzir essas duas misturas hidroalcoólicas a seguir. Álcool etílico a 77% (V/V) Vamos supor que você queira produzir 1 L (1000 mL) de álcool etílico a 77% (V/V) para utilizar no laboratório de microbiologia em que está fazendo estágio. Lembre-se de que é necessário ter um alcoômetro em mãos, além de água purifi cada e álcool etílico. Abrindo o armário, o álcool etílico disponível possui grau alcoólico de 96°GL (é o álcool que, obrigatoriamente, deve ser utilizado para essa produção). É necessário medir a temperatura desse álcool para que se consiga passar para os próximos passos. Com isso, e utilizando um termômetro, você verifi cou que o álcool está à temperatura de 21°C. Como você leu anteriormente, as determinações do alcoômetro são exatas somente para uma mistura a 20°C, e você encontrou 21°C. Além disso, o Formulário Nacional da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2012) indica os títulos etanólicos a 15°C, ou seja, você precisará fazer a correção dessa temperatura. Para isso, será necessária uma consulta ao Quadro 1. 17Alcoometria Dados: Grau alcoólico aparente: 96°GL – 96c Temperatura aparente: 21°C Cruze a linha horizontal e a linha vertical do Quadro 1 com os dados que possui (96c e 21°C). O valor encontrado é de 94,7°GL, que corresponde ao grau alcoólico real a 15°C. Agora, você precisa saber qual é a proporção de álcool etílico e água para resultar em 1000 mL (1 L que você pretende produzir) de uma solução hidroalcoólica a 77% (V/V). Para obter o volume de álcool etílico que será utilizado, siga a equação a seguir. X = v a b� Onde: X = quantidade de álcool etílico a ser medido (mL) v = volume de álcool desinfetante que se deseja preparar b = grau alcoólico que se deseja obter a = grau alcoólico real do álcool etílico (corrigido no Quadro 1) Agora, vamos colocar os valores na equação. 94,7 g X = 1.000 mL � 77 g = 813,09 mL de álcool etílico 94,7 g Isso significa que você deve medir 813,09 mL, ou arredondar para 815 mL de álcool etílico, e colocar 185 mL de água, já que o objetivo é produzir 1.000 mL de solução. Agite. Deixe a solução em repouso até a completa eliminação das bolhas, e confirme o grau alcoólico (título etanólico) da solução utilizando um alcoômetro. Contudo, se você fizer essa solução hidroalcoólica exatamente nas quantidades descritas, verá que o volume final não será 1000 mL como desejado, mas em torno de 970 mL. Isso ocorre porque a mistura de água e Alcoometria18 álcool etílico sofre contração, o que gera uma redução de, no máximo, 3% do volume (ALLEN JÚNIOR, 2016). Essa contração é ocasionada pelas pontes de hidrogênio que são formadas entre as moléculas de água e álcool. As moléculas de água formam pontes de hidrogênio entre si, mas há espaços vazios entre elas. Com as moléculas do álcool adicionadas, esses espaços são ocupados e, como as pontes de hidrogênio são ligações muito fortes, há redução do volume final da mistura (CHANG; GOLDSBY, 2013). Observe que as densidades isoladas da água são de 1,0 g/cm3, e do álcool etílico, 96°GL, de 0,8 g/cm3. Após fazer a mistura hidroalcoólica de volumes iguais de água e álcool a 96°GL, a densidade final passa a ser de 0,94 g/cm3, e não 0,9 g/cm3, como o esperado, ou seja, na equação da densidade (d = m/v), em que a massa permanece constante (você não está alterando a quantidade de água e álcool), temos que relacionar a densidade com o volume, que são inversamente proporcionais entre si. Com isso, se a densidade aumentou, o volume diminuiu. Portanto, sempre que precisar produzir uma quantidade fixa de álcool em % (V/V), faça oscálculos que aprendeu acrescentando 3% do volume total, ou seja, se você quer produzir 1.000 mL de solução hidroalcoólica a 77% (V/V), e 3% de contração corresponde a 30 mL a menos do volume total, você precisará de um volume final teórico de 1.030 mL para, na prática, obter 1.000 mL. Após esse raciocínio, faça o cálculo a seguir (o mesmo descrito anteriormente, porém, alterando 1.000 mL por 1.030 mL): 94,7 g X = 1.030 mL � 77 g = 837,5 mL de álcool etílico + 192,5 mL de água 94,7 g Como alterou a quantidade necessária de álcool, alterará também a quantidade de água e, nesse caso, terá que calcular considerando o volume final de 1030 mL. Álcool etílico a 70% (p/p) Agora, você precisa fazer 1000 mL de uma solução hidroalcoólica, álcool etílico e água, a 70% (p/p), ou seja, você terá que pesar os componentes para produzir um álcool desinfetante a 70%. O que se tem disponível é o álcool etílico a 96°GL, à temperatura de 21°C, uma vez que você conferiu essa temperatura com um termômetro. Então, vamos produzir esse álcool etílico a 70% (p/p). Considerando que a temperatura do álcool etílico a 96°GL é diferente de 20°C, 19Alcoometria consulte o Quadro 1 (força real dos líquidos espirituosos) para determinar o grau alcoólico real do álcool etílico. Utilize os dados que possui, ou seja, 96°GL (96c) a 21°C. Cruzando esses dados, o valor correspondente encontrado foi o grau alcoólico real de 94,7°GL a 15°C. Você deve pesar esses componentes (água e álcool), então, precisará determinar o grau alcoólico ponderal do álcool etílico a 94,7°GL. Para isso, utilize o Quadro 2 (valores do grau do alcoômetro centesimal de 100 a 2, em volume °GL, a respectiva densidade da mistura alcoólica a 15°C e o título ponderal). Observe que será necessário aproximar esse valor para 95°GL, pois não há 94,7°GL na tabela. Cruze as colunas 1 e 3 do Quadro 2, considerando 95c. O Quadro 2 indica que o título ponderal do álcool a 95°GL é de 92,43 g. Agora, com todas as informações que possui, você precisa saber a quantidade de álcool etílico a ser pesado. Para isso, utilize a expressão a seguir. Y = P a b� Onde: Y = quantidade de álcool etílico a ser pesado P = quantidade, em peso, de álcool desinfetante que deseja preparar b = título ponderal que deseja obter a = título ponderal do álcool etílico (corrigido no Quadro 2) Agora, coloque os dados. Y = 1.000 g � 70 g = 757,30 g de álcool etílico 92,43 g Isso significa que você deve pesar 757,30 g de álcool etílico e completar para 1000 g com água. Misture. Deixe a solução em repouso até a completa eliminação das bolhas e confirme o grau alcoólico (título etanólico) da solução utilizando um alcoômetro. Alcoometria20 O Formulário Nacional (BRASIL, 2012) determina que o álcool etílico, utilizado no preparo de uma solução hidroalcoólica, deve ter, no mínimo, 94,7°GL ou 94,7%(V/V) a 15°C. Acesse o link a seguir, do Portal da Anvisa, para ter acesso à “Tabela Alcoométrica” da Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2010, p. 525-545). https://goo.gl/o7QCfM ALLEN JÚNIOR, L. V. Introdução à farmácia de Remington. Porto Alegre: Artmed, 2016. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Farmacopeia brasileira. 5. ed. v. 1. Brasília: ANVISA, 2010. Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/documents/33832 /260079/5%C2%AA+edi%C3%A7%C3%A3o+-+Volume+1/4c530f86-fe83-4c4a-b907- 6a96b5c2d2fc>. Acesso em: 5 nov. 2018. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Formulário nacional da farmacopeia brasileira. 2. ed. Brasília: ANVISA, 2012. Disponível em: <http:// portal.anvisa.gov.br/documents/33832/259372/FNFB+2_Revisao_2_COFAR_setem- bro_2012_atual.pdf/20eb2969-57a9-46e2-8c3b-6d79dccf0741>. Acesso em: 5 nov. 2018. CHANG, R.; GOLDSBY, K. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. Leituras recomendadas ANSEL, H. C.; PRINCE, S. J. Manual de cálculos farmacêuticos. Porto Alegre: Artmed, 2005. FERREIRA, A. O.; BRANDÃO, M. Guia prático da farmácia magistral. 4. ed. v. 2. São Paulo: Pharmabooks, 2011. 21Alcoometria Conteúdo: